發(fā)布時間：2024-12-24 21:46

　　本文研究了一種簡單而有效的策略,用于實現(xiàn)穩(wěn)定的Fe和Co單原子錨定在氮摻雜多孔碳(（Fe,Co）SACs/N-C)上,其具有很大的比表面積(764.7 m² g^-1)和較高的金屬負載量（1.6 wt.%）。首先,Fe（III）通過一步共同成核法與預(yù)先設(shè)計的雙金屬Zn/Co金屬有機框架形成Fe（acac）₃@ZnCo-BMOF,然后通過高溫?zé)峤夂晚樞蜻�原過程獲得（Fe,Co）SACs/N-C催化劑。（Fe,Co）SACs/N-C表現(xiàn)出優(yōu)良的電催化氧還原反應(yīng)（ORR）性能,其半波電位在0.1 M HClO₄中為0.72 V,比商業(yè)Pt/C（0.81 V）略小,在0.1 M PBS中,半波電位為0.81 V,更重要的是,在0.1 M KOH中,該催化劑的半波電位為0.85 V,比商業(yè)Pt/C（0.83 V）還要高20 mV。同時,我們還探討了酸性和堿性條件下的活性差異可歸因于吡啶-N的質(zhì)子化作用。動力學(xué)研究發(fā)現(xiàn),（Fe,Co）SACs/N-C在酸性、中性和堿性電解質(zhì)中都是一個快速的4電子過程,這說明其具有高...

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
符號注釋表
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 氧還原反應(yīng)(ORR)
        1.2.1 簡介
        1.2.2 非貴金屬ORR催化劑研究進展
        1.2.3 單原子催化劑的制備方法以及特點
    1.3 析氫反應(yīng)(HER)
        1.3.1 簡介與評價催化性能的一般方法
        1.3.2 析氫反應(yīng)的動力學(xué)機理
        1.3.3 非貴金屬析氫反應(yīng)催化劑研究現(xiàn)狀
    1.4 本文選題思路與主要研究內(nèi)容
第二章 氮摻雜(Fe,Co)SACs/N-C作為陰極反應(yīng)ORR催化劑
    2.1 引言
    2.2 實驗試劑及儀器
        2.2.1 實驗試劑
        2.2.2 實驗儀器
    2.3 實驗步驟
        2.3.1 Fe(acac)₃@ZnCo-BMOF的合成
        2.3.2 (Fe,Co)SACs/N-C催化劑的合成
        2.3.3 (Fe,Co)SACs/N-C催化劑的性能研究方法
    2.4 催化劑材料的測試表征
        2.4.1 SEM以及FE-TEM分析
        2.4.2 XRD以及FT-IR分析
        2.4.3 熱重分析分析(TGA)
        2.4.4 拉曼光譜以及N₂吸附測試分析
        2.4.5 X-射線光電子能譜儀分析(XPS)
    2.5 (Fe,Co)SACs/N-C催化劑的ORR性能測試
        2.5.1 不同熱解溫度催化劑的ORR性能
        2.5.2 不同pH電解液的ORR性能
        2.5.3 吡啶N對催化活性的影響以及動力學(xué)研究
        2.5.4 耐久性以及甲醇耐受性考察
    2.6 本章小結(jié)
第三章 基于UIO-66 制備多孔FeP@PC納米八面體及其催化析氫性能
    3.1 引言
    3.2 實驗試劑及儀器
        3.2.1 實驗試劑
        3.2.2 實驗儀器
    3.3 實驗步驟
        3.3.1 FeP@PC的合成
        3.3.2 FeP@PC催化劑的HER性能研究方法
    3.4 催化劑材料的測試表征
        3.4.1 UIO-66 的表征分析
        3.4.2 FeP@PC的表征分析
        3.4.3 FeP@PC的 XPS分析
    3.5 FeP@PC催化劑的HER性能測試
        3.5.1 FeP@PC的催化析氫反應(yīng)
        3.5.2 FeP@PC的耐久性測試
    3.6 本章小結(jié)
第四章 結(jié)論與展望
    4.1 本論文的主要結(jié)論和創(chuàng)新點
    4.2 本論文的不足之處
    4.3 展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動及成果情況



本文編號：4019971